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基于随机位移方法的河道植被区悬沙沉积分布计算模型

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工程科学与技术 2024年

作者：李川孙思晨单钰淇刘永浩刘超四川大学山区河流保护与治理全国重点实验室四川大学灾后重建与管理学院

天然河道中，水生植被影响水流特性与悬沙输移规律，使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂，模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布，本文将改进的随机位移方法引入植被作用下的水沙输移研究，融合真实形态植被对... 详细信息

天然河道中，水生植被影响水流特性与悬沙输移规律，使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂，模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布，本文将改进的随机位移方法引入植被作用下的水沙输移研究，融合真实形态植被对水流特性的影响，提出了适用于真实形态植被（以芦苇为例）下的悬沙沉积分布计算模型。为验证计算模型的准确性，本文选用具有真实外形的仿真芦苇开展水槽试验，详细测量了不同泥沙粒径、水流条件和植被密度下的芦苇区悬沙沉积沿程分布。结果发现，泥沙粒径、上游平均流速和植被密度均影响河道芦苇区的悬沙沉积分布，对植被区前端的悬沙沉积量影响尤为显著。植被区泥沙补给是否受限可呈现两种截然不同的悬沙沉积分布。经对比，本文提出的数值计算模型可较好地模拟泥沙补给不受限条件下河道植被区的悬沙沉积分布，模拟结果与试验结果的量级和变化趋势均吻合较好；但该模型不能捕捉泥沙补给受限条件下植被区的悬沙沉积分布。综上，本文提出的基于随机位移方法的计算模型可较准确地预测河道植被区的悬沙沉积沿程分布，但仅适用植被区泥沙补给不受限的情况。

关键词：有植被河道随机位移模型仿真芦苇悬沙沉积分布

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基于跨视图对比学习的知识感知推荐系统

工程科学与技术 2024年第1期56卷 44-53页

作者：鄢凡力胥小波赵容梅孙思雨琚生根四川大学计算机学院四川成都610065 中国电子科技集团公司第三十研究所四川成都610225

知识感知推荐(KGR)领域普遍存在监督信号稀疏问题。为了解决这个问题,对比学习方法被越来越广泛地应用于KGR。但是,过去基于对比学习的KGR模型仍存在一些问题:首先,使用图卷积对所有邻居节点直接聚合,无法排除知识图谱中不必要邻居节点... 详细信息

知识感知推荐(KGR)领域普遍存在监督信号稀疏问题。为了解决这个问题,对比学习方法被越来越广泛地应用于KGR。但是,过去基于对比学习的KGR模型仍存在一些问题:首先,使用图卷积对所有邻居节点直接聚合,无法排除知识图谱中不必要邻居节点信息的干扰;此外,只关注全局视图的信息,忽略了局部特征,这会导致过平滑问题。为了解决以上问题,提出一种基于跨视图对比学习的知识感知推荐系统(knowledge-aware recommender system with cross-views contrastive learning,KRSCCL)。KRSCCL使用关系图注意力网络构建包含用户、物品和实体节点的全局视图;使用轻量级图卷积网络构建包含用户和物品节点的局部视图,强调局部特征,有效地缓解过平滑问题;最后,在构建的两个视图的图内和图间节点对之间进行对比学习,以充分提取知识图谱信号,优化用户和物品表示。为了验证模型的有效性,在3个不同领域的公开数据集上进行了实验,实验结果表明:关系图注意力网络可以有效排除复杂网络聚合时的噪声问题;引入局部视图可以优化节点表示生成,缓解过平滑问题;KRSCCL模型在这3个数据集上都表现良好,在电影领域数据集Movielens–1M上,推荐的评估指标F1分数较最强基线提升2.0%;在音乐领域数据集***上,F1分数较最强基线提升0.3%;在书籍领域数据集Book–Crossing上,F1分数较最强基线提升5.1%。证明了本文模型的有效性。

关键词：知识感知推荐对比学习关系图注意力推荐系统

长江经济带跨界污染对区域经济增长的影响——基于COD排放空间分布特征的分析

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工程管理科技前沿 2024年第1期43卷 75-81页

作者：孙思迪韩毅杨博文辽宁大学经济学院辽宁沈阳110136 中国政法大学商学院北京100088

本文通过泰尔指数、向量自回归(VAR)模型等刻画长江经济带跨界污染排放对区域经济增长的影响。结果表明:在样本区间2005-2020年间,长江经济带九省二市污染排放总体呈波动下降的趋势,但存在显著的空间差异;VAR模型显示长江经济带污染排... 详细信息

本文通过泰尔指数、向量自回归(VAR)模型等刻画长江经济带跨界污染排放对区域经济增长的影响。结果表明:在样本区间2005-2020年间,长江经济带九省二市污染排放总体呈波动下降的趋势,但存在显著的空间差异;VAR模型显示长江经济带污染排放量的变化无法缩小污染排放差异,而污染排放差异的变化则会降低污染排放量;经济增长对污染排放有抑制作用,而污染排放并不会推动经济的增长,反而呈现出一定的负向效应;长江经济带污染排放差异与经济增长表现出微弱的相关性。因此,应进行科学有序开发,建立长效保护机制,在控制排放总量的同时注意消除区域差异,将短期效益与长期愿景相结合,探索因地制宜的环境规制措施,以此来推动长江经济带跨界水污染的协同治理。

关键词：长江经济带跨界污染泰尔指数向量自回归(VAR)模型协同治理

云南典型碳酸盐岩区土壤重金属污染特征及源解析

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环境化学 2024年

作者：张好董春雨孙思静黄祖志张乃明包立云南农业大学资源与环境学院云南省土壤培肥与污染修复工程研究中心

为探究云南典型碳酸盐岩区土壤重金属污染来源，本研究以曲靖市罗平县为研究区，共采集157个土壤样品，测试分析As、Pb、Cu、Zn和Cd元素含量，运用地累积指数法和潜在生态风险指数法分析土壤重金属污染水平，采用正定因子矩阵分析模型（... 详细信息

为探究云南典型碳酸盐岩区土壤重金属污染来源，本研究以曲靖市罗平县为研究区，共采集157个土壤样品，测试分析As、Pb、Cu、Zn和Cd元素含量，运用地累积指数法和潜在生态风险指数法分析土壤重金属污染水平，采用正定因子矩阵分析模型（PMF）和UNMIX模型，探讨研究区土壤重金属来源及其贡献率，结果表明，罗平县耕地土壤重金属中Cd含量最高，Cu、Zn和Cd分别有1.91%、2.55%和21.02%的样点超过国家土壤污染风险筛选值（GB 15618—2018）；地累积指数与潜在生态风险指数表明，Cd污染最为严重，有21.02%的样本存在污染，7.01%的样本为极强生态风险；源解析结果表明，研究区土壤中Cd以自然源为主，在PMF和UNMIX模型的贡献率分别为87.68%和92.00%;Cu和Zn以矿业活动为主，PMF模型的贡献率分别为52.17%和44.67%,UNMIX模型的贡献率分别为34.00%和81.00%;As以农业源为主，Pb以工业交通源为主，PMF模型的贡献率为分别为79.46%和71.16%,UNMIX模型的贡献率为92.00%和87.00%. PMF与UNMIX模型分析结果相互补充与印证，能够获得更加可靠的源解析结果.

关键词：碳酸盐岩地累积指数潜在生态风险指数 PMF UNMIX

基于Lanczos算法的快速随机子空间识别法

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建筑结构 2024年

作者：孙思远杨彬张其林同济大学土木工程学院

快速可靠地获取结构模态参数不仅可以缩短研究人员进行结构动力特性分析的时间，且对于异常检测、状态评估等下游应用的及时响应至关重要。随机子空间识别法因其可识别多种模态参数、计算结果稳定、抗噪性强等优点目前被广泛地使用，然... 详细信息

快速可靠地获取结构模态参数不仅可以缩短研究人员进行结构动力特性分析的时间，且对于异常检测、状态评估等下游应用的及时响应至关重要。随机子空间识别法因其可识别多种模态参数、计算结果稳定、抗噪性强等优点目前被广泛地使用，然而其计算时间相对较长。因此，提出了一种快速且精度可控的随机子空间识别法。首先对传统的协方差驱动随机子空间识别法进行了时间复杂度分析，确定了其中计算时间较长的步骤——Toeplitz矩阵的奇异值分解。然后根据随机子空间识别法的特点，基于Lanczos算法提出了一种快速截断奇异值分解方法对该步骤进行加速，并推导了在理论解未知的情况下以满足误差要求为目标的收敛准则。通过数值算例和工程实例验证了算法在不同参数下的性能表现，结果表明，所提出算法可以在误差可忽略不计的精度下大幅缩短随机子空间识别法所需的计算时间。

关键词： Lanczos算法模态识别随机子空间识别法时间复杂度分析快速截断奇异值分解

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拓扑优化BCC结构平压性能研究

复合材料科学与工程 2024年

作者：孙思远盛亚鹏段玥晨齐佳旗郑州大学机械与动力工程学院

为了增强体心立方（BCC）结构平压吸能性能，采用周期边界条件和ESO拓扑优化方法，对BCC结构的周期性单胞进行了优化设计，发现拓扑优化BCC单胞的等效平压模量远优于传统BCC单胞。通过ABAQUS软件建立了由单胞组成的4×4拓扑优化芯子结... 详细信息

为了增强体心立方（BCC）结构平压吸能性能，采用周期边界条件和ESO拓扑优化方法，对BCC结构的周期性单胞进行了优化设计，发现拓扑优化BCC单胞的等效平压模量远优于传统BCC单胞。通过ABAQUS软件建立了由单胞组成的4×4拓扑优化芯子结构平压模型，对芯子进行了平压实验，将两者结果对照，证明了仿真模型的可行性。对比分析了传统结构和拓扑优化结构在平压载荷下的吸能指标，发现优化后的模型峰值力提升了79.2%，有效吸能量提升了48.5%，单位体积比吸能、单位质量比吸能提升了47.8%。基于BCC单胞的拓扑优化，使BCC单胞的等效平压模量得到较大提升的同时，也使BCC芯子结构在平压载荷下的吸能指标有更好表现。

关键词：复合材料周期边界条件拓扑优化平压能量吸收

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超致密矮星系的潮汐剥离演化序列

科学通报 2024年第4期69卷 473-475页

作者：王凯翔刘成则北京大学物理学院天文学系北京100871 北京大学科维理天文与天体物理研究所北京100871 上海交通大学物理与天文学院天文学系上海200240 上海交通大学李政道研究所上海200240

长期以来,星系(galaxy)和星团(star cluster)被认为是截然不同的两类天体.星系在暗物质晕中诞生成长,有较为复杂的恒星形成历史,是由大量恒星、气体、尘埃和暗物质等物质组成的天体系统,往往有着庞大的结构.星系的形态也多种多样,包括... 详细信息

长期以来,星系(galaxy)和星团(star cluster)被认为是截然不同的两类天体.星系在暗物质晕中诞生成长,有较为复杂的恒星形成历史,是由大量恒星、气体、尘埃和暗物质等物质组成的天体系统,往往有着庞大的结构.星系的形态也多种多样,包括椭圆星系、旋涡星系、不规则星系等.多个星系通常以星系群和星系团的形式存在,形成宇宙中大尺度结构的同时,也互相影响着各自的演化轨迹.

关键词：大尺度结构旋涡星系不规则星系椭圆星系恒星形成星系群星系团暗物质

面向抓取检测的位姿估计数据集自动采集标注系统

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工程科学学报 2024年第8期46卷 1458-1468页

作者：陈鹏白勇孙翰翔河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300401

机器人抓取在物流分拣、自动装配和医疗手术等领域中具有广泛的应用.抓取检测是机器人抓取中的重要步骤之一,随着三维传感器的成本逐渐降低,抓取检测任务中越来越多地使用深度相机采集彩色图像和深度图像对(RGB-D),并采用基于位姿估计... 详细信息

机器人抓取在物流分拣、自动装配和医疗手术等领域中具有广泛的应用.抓取检测是机器人抓取中的重要步骤之一,随着三维传感器的成本逐渐降低,抓取检测任务中越来越多地使用深度相机采集彩色图像和深度图像对(RGB-D),并采用基于位姿估计的方法实现机器人抓取.然而,目前已经公开的基于RGB-D图像的位姿估计数据集,大多需要借助价格昂贵的三维激光扫描仪获得目标物体的三维模型,而且标注过程依赖人工操作,费时费力,不利于大规模数据集的制作.为此,本文设计并实现了一个面向位姿估计的数据集自动采集标注系统.该系统无需使用三维激光扫描仪,只通过采集、分析由深度相机获得的RGB-D图像序列即可重建出目标物体的三维模型,并自动标注目标物体的位姿信息,生成二维图像中的分割掩码.实验中,使用该系统制作了包含84个物体、8400张RGB-D图像的位姿估计数据集,并将自动标注数据与手动标注数据进行了对比,发现两者分割掩码重合率可以达到98%,并且自动标注的位姿信息能够使模型点云与场景点云的对齐率达到100%,充分说明了所提系统自动标注结果的准确性与可靠性.

关键词：抓取检测自动标注三维重建位姿估计分割掩码

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基于变形机动分析的薄壁箱梁畸变效应研究

铁道学报 2024年第6期46卷 173-180页

作者：刘泽翔张元海兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

提出一种通过角点位移分析箱梁畸变效应的理论解析法。基于变形机动分析,以分解的角点位移描述和分析箱梁畸变行为;根据应变假设和闭合箱室满足的翘曲位移连续性条件推导畸变翘曲位移及应力分布模式;根据势能驻值原理,建立以角点位移为... 详细信息

提出一种通过角点位移分析箱梁畸变效应的理论解析法。基于变形机动分析,以分解的角点位移描述和分析箱梁畸变行为;根据应变假设和闭合箱室满足的翘曲位移连续性条件推导畸变翘曲位移及应力分布模式;根据势能驻值原理,建立以角点位移为未知量的畸变控制微分方程。通过数值算例,验证解析理论和计算方法的正确性。结果表明:按翘曲模式分析的截面翘曲位移沿板宽按直线分布,翘曲正应力的分布与在板元弯曲假设下的应力分布规律相同;考虑泊松比影响后的横向弯矩相比于忽略泊松比时增大未超过0.6%;角点沿垂直顶(底)板方向的畸变位移大于其沿垂直腹板方向的位移分量;腹板与顶板交点处的翘曲正应力和横向弯矩小于腹板与底板交点处的相应值;腹板倾角变化对翘曲正应力和横向弯矩有显著影响,合理减小腹板倾角可一定程度减小翘曲正应力和横向弯矩。

关键词：薄壁箱梁畸变效应变形机动分析角点位移势能驻值原理